Найти в Дзене
Физикос

О главном открытии Фарадея. Почему Эйнштейн назвал Фарадея "избранником"?

Один из историков науки справедливо заметил: «...работы других ученых — Кулона, Гальвани, Эрстеда, Араго, Ампера — представляли собой отдельные «пики», тогда как Фарадей воздвиг «горную цепь» из взаимосвязанных работ». Фарадей сумел значительно опередить свое время не только существом сделанных им открытий, но и цельным подходом к научному творчеству. Он считал, что необходимо искать общность разных процессов в природе, изучать «точки соприкосновения» областей знания, ибо на стыке наук можно обнаружить совершенно новые закономерности исследуемого явления. На стыке физики и химии Фарадеем выполнены работы по изучению влияния электрического тока на осаждение и разложение веществ. Два основополагающих закона электролиза были установлены именно этим ученым. Изучая сходство и различие оптических и электрических явлений, Фарадей показал, что электрический ток может усиливать и ослаблять свет. И, конечно, главное — Фарадей доказал окончательно, что электричество и магнетизм неразрывн

Один из историков науки справедливо заметил: «...работы других ученых — Кулона, Гальвани, Эрстеда, Араго, Ампера — представляли собой отдельные «пики», тогда как Фарадей воздвиг «горную цепь» из взаимосвязанных работ». Фарадей сумел значительно опередить свое время не только существом сделанных им открытий, но и цельным подходом к научному творчеству. Он считал, что необходимо искать общность разных процессов в природе, изучать «точки соприкосновения» областей знания, ибо на стыке наук можно обнаружить совершенно новые закономерности исследуемого явления.

На стыке физики и химии Фарадеем выполнены работы по изучению влияния электрического тока на осаждение и разложение веществ. Два основополагающих закона электролиза были установлены именно этим ученым. Изучая сходство и различие оптических и электрических явлений, Фарадей показал, что электрический ток может усиливать и ослаблять свет. И, конечно, главное — Фарадей доказал окончательно, что электричество и магнетизм неразрывно связаны. В течение одиннадцати лет после открытий Эрстеда и Ампеpa он размышлял над этой проблемой. Электричество явно обладает магнитной силой, и теперь осталось подтвердить влияние магнитных явлений на электрические. Физическая природа их так близка!

29 августа 1831 г., как зафиксировано в лабораторном журнале Фарадея, был выполнен исторический эксперимент. На большую деревянную катушку Фарадей навил две электрические спирали, изолированные друг от друга хлопчатобумажной нитью. По одной из спиралей пропускался ток, который Фарадей резко включал и выключал, а другая была соединена с гальванометром — прибором, отмечавшим появление тока во второй спирали. «При замыкании цепи, — записал Фарадей в журнале, — удавалось заметить внезапное, но чрезвычайно слабое действие на гальванометре, и то же самое замечалось при прекращении тока. При непрерывном прохождении тока через одну из спиралей не удавалось отметить... действия на гальванометр...». Спирали из проводников, как доказал Ампер, подобны по своим свойствам магнитам, и Фарадей продолжает свои опыты, заменив одну из спиралей на магнит. Сильные всплески тока наблюдаются, когда Фарадей двигает магнит в катушке со спиралью или, наоборот, перемещает катушку относительно магнита. Он замечает основные особенности явления: ток появляется только при движении катушки и магнита относительно друг друга; направление тока, возникающего в момент, когда магнит входит в катушку, изменяется на противоположное при выходе магнита из катушки.

Обнаруженное Фарадеем явление получило название электромагнитной индукции. Его недаром относят к наиболее выдающимся открытиям XIX века — работа миллионов электродвигателей и генераторов электрического тока во всем мире основана на явлении электромагнитной индукции.

Фарадей был глубоко уверен в единстве электрических и магнитных явлений. Первым из ученых он ввел понятие единого электрического и магнитного поля, окружающего магниты и проводники с током. Это поле переносит в пространстве, как считал Фарадей, электромагнитные сигналы. Мысль оказалась настолько важной для всего последующего развития физики, что Альберт Эйнштейн назвал человека, которого она впервые посетила, «избранником».

Несколько десятилетий спустя Джеймс Клерк Максвелл разовьет идею Фарадея, облечет ее в ясную и точную математическую форму, и электромагнитное поле займет положенное ему важнейшее место во всех разделах физики.